Danksharding: La clave para escalar Ethereum: Guía detallada

Los desarrolladores de Ethereum están centrados en una tecnología llamada danksharding, una forma completamente nueva de abordar el problema del rendimiento de la red. La figura principal detrás de esta idea es Dankrad Feist, un investigador en Ethereum Foundation. Pero danksharding no es solo una mejora menor: es una parte clave en la estrategia a largo plazo de Ethereum para aumentar la capacidad de procesamiento de transacciones y reducir los costos para los usuarios.

¿En qué se diferencia Danksharding de otras soluciones de escalabilidad?

La mayoría de las soluciones tradicionales de escalabilidad se basan en dividir la blockchain en múltiples cadenas pequeñas, llamadas shards. Cada shard funciona de manera independiente, procesando transacciones en paralelo. Esto ayuda a que la red pueda manejar más transacciones al mismo tiempo.

Danksharding propone un enfoque diferente. En lugar de tener múltiples proponentes de bloques en cada shard, danksharding usa un único proponente de bloques para toda la red. Este cambio puede parecer pequeño, pero simplifica significativamente el funcionamiento del sistema y crea un camino más claro hacia una verdadera escalabilidad.

Cómo funciona Danksharding en la práctica

Imagina una red de Ethereum con 1.000 nodos. En la situación actual (sin sharding), cada nodo debe verificar y almacenar todas las transacciones en la red. Por eso, la blockchain tiende a volverse más lenta a medida que aumenta el número de usuarios.

Con danksharding, la red se dividirá en 64 segmentos diferentes. Cada segmento será responsable de procesar un conjunto específico de transacciones. Por ejemplo, el primer shard puede gestionar todas las transacciones de cuentas que comienzan con la letra ‘A’ hasta ‘E’, mientras que el segundo shard administra cuentas desde ‘F’ hasta ‘J’. Al distribuir este trabajo, cada shard solo necesita procesar una pequeña parte del volumen total, ayudando a aumentar la velocidad y mejorar el rendimiento general.

Esta estructura significa que los nodos individuales no necesitan hardware potente para participar en la red, haciendo que Ethereum sea más descentralizado.

Proto-Danksharding: un paso intermedio importante

Antes de que danksharding completo pueda implementarse, Ethereum usará una versión intermedia llamada proto-danksharding. Esta versión se introduce mediante la actualización Cancun y la EIP-4844.

Proto-danksharding permite que las soluciones de capa 2 rollup (que se ejecutan sobre Ethereum) añadan datos a la blockchain a menor costo. Esto no es una solución de escalabilidad completa, pero ofrece mejoras inmediatas y sienta las bases para danksharding en el futuro.

Comparación detallada: Proto-Danksharding vs Danksharding completo

Proto-danksharding ya ha sido implementado y funciona en la red principal de Ethereum. Danksharding completo todavía está en desarrollo y llegará después de proto-danksharding.

¿Por qué es importante danksharding para Ethereum?

Ethereum enfrenta un problema conocido: a medida que aumenta el número de usuarios, los costos de transacción (gas fee) también suben, y la velocidad de procesamiento se ralentiza. Esto se debe a que la red actual tiene un límite en la cantidad de transacciones que puede procesar en cada bloque.

Danksharding resuelve este problema permitiendo que muchas transacciones se procesen en paralelo. En lugar de que todas las transacciones pasen por un único camino, se distribuyen entre 64 shards diferentes. Esto puede aumentar el rendimiento a más de 100.000 transacciones por segundo, un avance significativo respecto a la velocidad actual.

Además, danksharding reduce los requisitos de hardware para correr un nodo completo. Los nodos solo necesitan almacenar datos de algunos shards específicos, en lugar de toda la blockchain. Esto permite que haya más nodos independientes, haciendo la red más segura y más descentralizada.

Danksharding y la transición a Proof of Stake

Un detalle importante: danksharding solo puede funcionar después de que Ethereum complete su transición a Proof of Stake (PoS). Ethereum realizó este cambio en septiembre de 2022 con el evento “The Merge”.

Proof of Stake cambia la forma en que Ethereum alcanza consenso. En lugar de usar mineros (como en Proof of Work), la red se basa en validadores — personas que stakean ETH para proteger la red. Este mecanismo hace que la implementación de danksharding sea factible y más segura.

Beacon Chain es una blockchain separada que coordina Proof of Stake. Monitorea a los validadores, gestiona el consenso, y selecciona aleatoriamente a los validadores para validar las cadenas de shards. Beacon Chain es el componente central que ayuda a que danksharding funcione eficientemente.

Beneficios prácticos de danksharding

Velocidad: Mayor rendimiento significa transacciones confirmadas más rápidamente, especialmente en picos de alta demanda.

Costos menores: Cuando la red puede procesar más transacciones, la competencia por las tarifas disminuye. Los usuarios podrán enviar transacciones más baratas.

Mayor descentralización: Menores requisitos de hardware permiten que más personas operen nodos independientes, fortaleciendo la seguridad de la red.

Soporte para Layer 2: Danksharding también mejora la experiencia en soluciones layer 2 como Arbitrum y Optimism, donde la mayoría de los usuarios de Ethereum interactúan actualmente.

Seguridad mantenida: Danksharding no sacrifica la seguridad por la escalabilidad. Los mecanismos de protección siguen en vigor para prevenir ataques del 51%.

Retos por delante

Aunque danksharding promete mucho, también presenta desafíos técnicos. La comunicación entre shards debe diseñarse cuidadosamente para evitar latencias y errores. La complejidad adicional de la red también puede crear nuevas vulnerabilidades si no se gestiona correctamente.

Los desarrolladores también deben considerar cómo funcionarán los contratos inteligentes en múltiples shards. Esto podría requerir cambios en la forma en que se escriben las aplicaciones.

Hoja de ruta de Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 no es solo una actualización, sino una serie de pasos:

1. The Merge (Septiembre 2022): Transición a Proof of Stake
2. Ethereum Cancun (Con proto-danksharding): Reducción de costos Layer 2
3. Danksharding completo: Escalar Ethereum de manera integral

Actualmente, la comunidad de Ethereum espera más detalles sobre la implementación de danksharding completo.

Preguntas frecuentes

¿Qué es sharding?
Sharding es una técnica que divide la blockchain en múltiples cadenas pequeñas (shards) que operan en paralelo, cada una procesando transacciones de forma independiente para aumentar el rendimiento de la red.

¿Por qué Ethereum necesita danksharding?
A medida que Ethereum crece, el aumento en transacciones causa congestión y altos costos. Danksharding permite procesar más transacciones en paralelo, resolviendo estos problemas.

¿En qué se diferencia danksharding del sharding tradicional?
Danksharding usa un único proponente de bloques en lugar de varios en diferentes shards, simplificando la arquitectura y mejorando la eficiencia.

¿Cuántos shards tendrá Ethereum 2.0?
Ethereum 2.0 está diseñado con 64 shards, cada uno capaz de gestionar sus propias transacciones y contratos inteligentes.

¿Qué es proto-danksharding?
Proto-danksharding (EIP-4844) es un paso intermedio que reduce los costos de Layer 2 rollup antes de desplegar danksharding completo.

¿Cuál es el papel de Beacon Chain?
Beacon Chain es la blockchain que usa Proof of Stake, coordina la red, monitorea a los validadores y selecciona aleatoriamente a los validadores para validar los shards.

¿Cuándo se implementará danksharding?
La fecha exacta aún no se ha confirmado, pero se espera que danksharding se despliegue después de proto-danksharding (que ya está en marcha).

¿El sharding afecta la descentralización?
No, danksharding está diseñado para mejorar la escalabilidad manteniendo la descentralización, permitiendo que muchos nodos independientes participen sin hardware avanzado.

¿Cómo funcionarán los contratos inteligentes con danksharding?
Los desarrolladores están investigando cómo hacer que los contratos funcionen en múltiples shards de manera fluida, lo que puede requerir cambios en la programación.

¿Qué relación tiene danksharding con la transición a Proof of Stake?
Proof of Stake es un requisito previo para danksharding. Este mecanismo de consenso es necesario para desplegar sharding de forma segura y eficiente.

Conclusión

Danksharding representa un avance en el camino de Ethereum para convertirse en una blockchain verdaderamente escalable. No es solo una mejora técnica, sino una visión de una red capaz de servir a millones de usuarios con bajos costos y alta velocidad.

Proto-danksharding ya ofrece beneficios inmediatos a los usuarios de Layer 2. Danksharding completo llevará esta capacidad a un nuevo nivel, haciendo de Ethereum una plataforma blockchain de verdad para el futuro financiero descentralizado.

Quienes quieran entender la tecnología blockchain y el futuro de Ethereum deberían seguir el desarrollo de danksharding, ya que marcará la forma en que operará en los próximos años.